?。ň幾g/3sNews主筆 張凱）波士頓陽(yáng)光明媚的午后，TomTom的一輛2015福特翼虎(Ford Escape)顯得格外引人注目，與其他汽車(chē)不同的是，這輛翼虎的行李架上配置了一系列高科技裝備：一臺(tái)Velodyne激光雷達(dá)相機(jī)，一臺(tái)360度全景相機(jī)，兩臺(tái)SICK雷達(dá)，還有兼容GPS和GLONASS的高精度天線。

　　這臺(tái)Velodyne HDL 32E每秒生成的點(diǎn)云有70萬(wàn)點(diǎn)，射程達(dá)到了70米，典型精度為2厘米。兩臺(tái)SICK雷達(dá)可以覆蓋觀測(cè)死角，主要負(fù)責(zé)車(chē)輛后部的地面。與此同時(shí)，那臺(tái)名為“Ladybug”的相機(jī)由6個(gè)鏡頭組成，可以采集360度全景數(shù)據(jù)，分辨率達(dá)到了3000萬(wàn)像素。除此之外，還有安裝在車(chē)輛輪胎的精密里程表，與慣性測(cè)量單元才能形成整體的解決方案。

　　所有這些設(shè)備與汽車(chē)后座的一組技術(shù)裝備連接著：一臺(tái)用于處理數(shù)據(jù)的服務(wù)器，兩個(gè)容量為3Tb的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器——一個(gè)工作，另一個(gè)備份。它們正常運(yùn)轉(zhuǎn)顯然并不能只依賴汽車(chē)上的12V蓄電池，而是由發(fā)電機(jī)供電。

　　這輛汽車(chē)的駕駛員是凱文·弗伊(Kevin Foy)，同時(shí)，他也是團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)，負(fù)責(zé)TomTom移動(dòng)測(cè)量車(chē)隊(duì)在北美的任務(wù)執(zhí)行。通常他并不需要前往現(xiàn)場(chǎng)，而是對(duì)駕駛員進(jìn)行調(diào)度，他們負(fù)責(zé)開(kāi)車(chē)前往遍布全國(guó)的某個(gè)特定區(qū)域。

　　測(cè)量全國(guó)級(jí)別的道路需要進(jìn)行相當(dāng)良好的組織。雨雪是需要應(yīng)對(duì)的第一個(gè)“敵人”，其次是太陽(yáng)。“我們會(huì)注意避免在日出后一小時(shí)和日落前一小時(shí)執(zhí)行全景數(shù)據(jù)采集任務(wù)。”弗伊解釋稱。因?yàn)橹T如此類(lèi)的限制，一般都會(huì)選擇在北半球的夏季完成重要部分的數(shù)據(jù)采集。

　　TomTom的移動(dòng)測(cè)量車(chē)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)程度的自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集，因此駕駛員可以獨(dú)自完成采集任務(wù)，他們只需要關(guān)注駕駛本身和安裝在汽車(chē)上的整套硬件設(shè)備。他們一般會(huì)工作一個(gè)星期，每天工作8-10小時(shí)，然后另外一位駕駛員會(huì)接班完成接下來(lái)的任務(wù)。

　　地圖制作：每天完成百萬(wàn)次更新

　　移動(dòng)測(cè)量車(chē)只是地圖制作的一部分，在新罕布什爾州的萊巴嫩，還有TomTom的北美地圖發(fā)展中心。

　　在2007年被TomTom收購(gòu)之前，這家公司被稱為T(mén)ele Atlas。現(xiàn)在那里仍然有很多員工最初是由GDT(Geographic Data Technology)雇用的。2004年，Tele Atlas收購(gòu)了GDT。

　　TomTom地圖部門(mén)總共有1500名員工，大約有700名在萊巴嫩工作。剩余的員工，除了分布在40多個(gè)國(guó)家的現(xiàn)場(chǎng)人員外，其他人員都集中在三個(gè)全球辦事處：比利時(shí)根特(Tele Atlas最初的總部)、波蘭羅茲和印度普納。

　　TomTom地圖和許可業(yè)務(wù)部門(mén)的總經(jīng)理查爾斯·考特利(Charles Cautley)就駐扎在萊巴嫩?？继乩赥ele Atlas被收購(gòu)后不久的2008年加入了TomTom，他的工作是管理運(yùn)營(yíng)，負(fù)責(zé)產(chǎn)品管理、工程和技術(shù)。

　　追求事半功倍

　　考特利加入TomTom的時(shí)候，正值公司到達(dá)PND銷(xiāo)量和收入的頂峰。然而，在此后幾個(gè)月時(shí)間里，卻迎來(lái)了一段艱難的時(shí)光：TomTom的收入出現(xiàn)下降，同時(shí)，由于收購(gòu)Tele Atlas帶來(lái)的債務(wù)更是成為額外的負(fù)擔(dān)。

　　因此，TomTom的地圖部門(mén)不得不尋找事半功倍的方法，用盡可能少的資源完成最多的事情，這意味著將遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，差不多同一時(shí)間被諾基亞收購(gòu)的NAVTEQ(已經(jīng)更名為HERE地圖)，后者的收入不怎么依賴正在逐漸萎縮的PND市場(chǎng)。

　　但是，對(duì)Tele Atlas的收購(gòu)也是受一個(gè)想法推動(dòng)：使用地面導(dǎo)航設(shè)備的GPS浮動(dòng)數(shù)據(jù)改善地圖。2007年6月，TomTom發(fā)布了Mapshare，這項(xiàng)服務(wù)允許駕駛員在他們的PND里直接對(duì)地圖進(jìn)行編輯修改，更新的數(shù)據(jù)會(huì)在駕駛員下一次將PND與電腦連接時(shí)發(fā)送給TomTom。與此同時(shí)，還能下載其他駕駛員完成的地圖更新數(shù)據(jù)，或者在他們編輯后直接下載，或者等審核后從TomTom下載。

　　13個(gè)月之后的008年7月，已經(jīng)有800萬(wàn)TomTom的PND用戶使用了Mapshare服務(wù)，這些終端用于共計(jì)貢獻(xiàn)了300萬(wàn)條數(shù)據(jù)更新記錄。

　　因此，可以說(shuō)，導(dǎo)航地圖眾包開(kāi)始于2007年，但是它并不能立即成為殺手級(jí)應(yīng)用。“我們花費(fèi)了數(shù)年時(shí)間對(duì)眾包數(shù)據(jù)和官方來(lái)源數(shù)據(jù)之間，如何保持恰到好處的平衡進(jìn)行研究。解決這一問(wèn)題我們用了四年時(shí)間。”考特利解釋道。

　　Mapshare技術(shù)實(shí)際上有兩部分：一個(gè)是大家看到的冰山一角，用戶可以提交地圖更新數(shù)據(jù);另一個(gè)則是底層的，也就是選擇權(quán)，可以從TomTom的設(shè)備匿名收集GPS軌跡，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)地圖更新。

　　如今，TomTom每天收集500萬(wàn)條GPS軌跡(意味著大約30億浮動(dòng)數(shù)據(jù))，通過(guò)手動(dòng)或者自動(dòng)方式對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析后，將其用于主地圖更新。

　　圍繞浮動(dòng)數(shù)據(jù)，TomTom還開(kāi)發(fā)了一系列擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專(zhuān)利。其中一項(xiàng)是利用卡爾曼濾波和機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)GPS軌跡中的噪聲(不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù))進(jìn)行去除。利用該技術(shù)，TomTom就能將浮動(dòng)數(shù)據(jù)用于建立輔助駕駛或者高度自動(dòng)駕駛需要的高精度地圖。

　　研發(fā)事務(wù)性地圖數(shù)據(jù)庫(kù)，破解地圖更新慢難題

　　但是，2009年，TomTom意識(shí)到，即便能夠獲得如此龐大的數(shù)據(jù)，或者能夠以比過(guò)去更快的速度更新地圖，他們?nèi)匀幻媾R著最主要的瓶頸：構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)的方式，以及將數(shù)據(jù)交付給客戶的方式。

　　無(wú)論是TomTom還是它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，地圖數(shù)據(jù)庫(kù)都一直是以批處理為基礎(chǔ)建立的系統(tǒng)。地圖也僅是每季度更新一次，然后將數(shù)據(jù)以CD或者DVD為介質(zhì)交付給客戶。客戶拿到數(shù)據(jù)后就可以編譯或者將其集成到自己的產(chǎn)品里。這種模式造成的結(jié)果是，當(dāng)集成了地圖的導(dǎo)航設(shè)備到了用戶手里的時(shí)候，數(shù)據(jù)都已經(jīng)是舊的了。

　　一個(gè)很好的例證是，TomTom對(duì)比用戶通過(guò)Mapshare發(fā)送到服務(wù)器的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，其中有40%用戶編輯的數(shù)據(jù)都是已經(jīng)在主地圖更新過(guò)的，導(dǎo)致這種情況的原因就是用戶PND里的地圖是過(guò)時(shí)的。

　　考特利和他的團(tuán)隊(duì)從2011年開(kāi)始研發(fā)一個(gè)被他們稱為“事務(wù)性地圖數(shù)據(jù)庫(kù)(Transactional Map Database)”的產(chǎn)品，其中的挑戰(zhàn)確實(shí)是“創(chuàng)建地圖數(shù)據(jù)庫(kù)，不再是每個(gè)季度生成一個(gè)版本，取而代之的是每天能有百萬(wàn)個(gè)版本。”考特利說(shuō)。

　　TomTom不會(huì)告訴為了這個(gè)新的地圖數(shù)據(jù)庫(kù)投入了多少經(jīng)費(fèi)，但是他們能透露的是，近兩三年，有多達(dá)500名工程師和開(kāi)發(fā)人員都在參與這個(gè)項(xiàng)目。

　　數(shù)據(jù)庫(kù)的核心設(shè)計(jì)原則現(xiàn)在被他們稱為MDS(Master Data Store，主數(shù)據(jù)存儲(chǔ))，也就是做到時(shí)間周期快、質(zhì)量有保證的同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，以減少帶寬的使用。

　　從技術(shù)角度而言，這個(gè)挑戰(zhàn)還是相當(dāng)迷人的，因?yàn)樗馕吨總€(gè)對(duì)地圖的編輯得到驗(yàn)證后，就能立即生成一個(gè)全新的、完整的數(shù)據(jù)庫(kù)版本。添加到地圖的每一個(gè)條目，或者是每一次修改，都的確應(yīng)該獨(dú)立地通過(guò)完整的驗(yàn)證過(guò)程。這個(gè)過(guò)程包含了4000多條規(guī)則，并且當(dāng)?shù)貓D技術(shù)人員在編輯最后按下按鈕，或者當(dāng)一個(gè)新的條目直接來(lái)源于自動(dòng)編輯的時(shí)候，數(shù)據(jù)能夠被飛速地寫(xiě)入。

　　事務(wù)性地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的另一個(gè)復(fù)雜性還體現(xiàn)在，它需要實(shí)時(shí)與TomTom合作伙伴進(jìn)行連接，輸入端(終端用戶的地圖修改建議和相關(guān)的反饋渠道，汽車(chē)和設(shè)備傳感器得到的數(shù)據(jù))，和輸出端都需要實(shí)時(shí)的程序應(yīng)用接口。

　　即使變得更加復(fù)雜，TomTom也希望能為合作伙伴提供一個(gè)機(jī)會(huì)，讓他們將自己的內(nèi)容，或者稱為私有數(shù)據(jù)，添加到附加圖層。當(dāng)然，這應(yīng)該與主數(shù)據(jù)庫(kù)保持兼容。

　　整個(gè)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目已經(jīng)在2014年底、2015年初順利完成。2015年中期，TomTom完成的大部分國(guó)家地圖數(shù)據(jù)都已經(jīng)遷移到了新的數(shù)據(jù)庫(kù)。該系統(tǒng)使用了2000臺(tái)服務(wù)器保障自己的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，只有大約50臺(tái)服務(wù)器用于數(shù)據(jù)庫(kù)本身。它每秒可以運(yùn)行12項(xiàng)事務(wù)，而每個(gè)事務(wù)平均執(zhí)行20次編輯操作。

　　建立自動(dòng)化工作流

　　除了地圖數(shù)據(jù)庫(kù)外，TomTom進(jìn)一步對(duì)建立自動(dòng)化的地圖制作工作流進(jìn)行了投資。這項(xiàng)任務(wù)背后的負(fù)責(zé)人是艾倫·威特莫(Alan Witmer)，他是TomTom的資深工程師(Engineering Fellow)，從1996年開(kāi)始就在Tele Atlas工作，直至現(xiàn)在的TomTom。

　　在威特莫負(fù)責(zé)期間，TomTom已經(jīng)整合了圖像自動(dòng)特征識(shí)別功能，可以對(duì)人行橫道和道路車(chē)道屬性等進(jìn)行識(shí)別。“2014年，我們還在處理過(guò)程中整合了機(jī)器學(xué)習(xí)算法。”威特莫表示。2015年4月，TomTom達(dá)成了一項(xiàng)內(nèi)部的里程碑：50%的地圖編輯工作實(shí)現(xiàn)了完全自動(dòng)化。他們的目標(biāo)是希望自動(dòng)化處理所占的比例能持續(xù)增加。

　　對(duì)于TomTom地圖執(zhí)行團(tuán)隊(duì)而言，提高地圖工作流的效率是他們?nèi)粘５淖毅?。在通用電氣工作?0年的考特利將他掌握的“精益六西格瑪”方法論帶到了TomTom。

　　據(jù)負(fù)責(zé)地圖主要市場(chǎng)的高級(jí)副總裁埃斯特·潘泰尤斯(Eszter Pattantyus)透露，“相比直接競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手(例如HERE地圖)，我們?cè)诘貓D生產(chǎn)方面顯得更加高效，我們以歐元計(jì)算得出每公里地圖的制作成本大約是三分之一。”

　　自動(dòng)駕駛和實(shí)時(shí)地圖的競(jìng)爭(zhēng)

　　隨著德國(guó)三大汽車(chē)廠商完成HERE地圖的收購(gòu)，TomTom面臨著比以往任何時(shí)候都更為強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手：控制了歐洲和北美汽車(chē)導(dǎo)航地圖市場(chǎng)80%的份額。

　　歷來(lái)，這兩家全球地圖廠商之間的競(jìng)爭(zhēng)主要集中在覆蓋范圍(獲取更多國(guó)家的數(shù)據(jù)，更多的數(shù)據(jù)采集車(chē)以更快的速度完成)和質(zhì)量(最精準(zhǔn)的道路網(wǎng)絡(luò))。但是到了現(xiàn)在，大家的競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)是比較數(shù)據(jù)交付速度，以及所交付數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性。終極競(jìng)爭(zhēng)就是比拼高度自動(dòng)駕駛，不僅數(shù)據(jù)要精準(zhǔn)，還要確保非常新鮮。

　　“未來(lái)不再關(guān)乎有多少輛地圖數(shù)據(jù)采集車(chē)，未來(lái)關(guān)乎的是挖掘出所有浮動(dòng)數(shù)據(jù)的價(jià)值。”考特利如是說(shuō)。

　　原文來(lái)源：In the Heart of TomTom Maps